Chemie: elektromagnetické síly Coulombův zákon: 1 Q1Q2 F 47T60 r2 Síla je vektor: F = A1 ^ife . l jedn. vektor J 47reo r Elektrická intenzita: Ě = -x^-Q> • - Energie U = j^®1®2 v kJ/mol Kovalentní vazba reference energy lower energy higher energy • Primární struktura • Disulfidové můstky v extracelulárnfch proteinech 7GIU 7GIU 7GIU Cys-S-S-Cys +2 Cys-SH = Cys-SH HS-Cys+ Cys-S-S-Cys protein Gly protein Gly Gly van der Waalsovy síly Atom-• -atom U0pi / kJ mol 1 rQpt / nm rmjn / nm He- •He 0.05 0.28 0.25 -H- • •H- 0.50 0.24 0.20 -C- •c- 0.50 0.34 0.30 -N- • •N- 0.85 0.31 0.27 -O-- •O- 0.95 0.30 0.27 Disperzní síly Pauliho repulze Pauliho repulze Pauliho repulze Pauliho repulze Iontová vazba F=NA_QlQ2 lt _ Q1Q2 Attcq r Polární molekuly Interakce ion-dipól ve stejné molekule: 1 qQd T /\ r U = f Fúr' = 2 í Fúr' = - rref 0 47re0 r r COS# mezi dvěma molekulami (U) = 3RT ( i qQd) v47reo r r j Interakce dipól-dipól ve stejné molekule: U = 1 q±q2d±d2 Attcq r r r (sin 61 sin #2 cos(0i — 02) — 2 cos#i cos62) mezi dvěma molekulami (U) = 3RT v47reo r r r j Vodíkové vazby Vodíkové vazby Atom-• -atom UQqi / kJ mol 1 rop^- / nm rmjn / nm He-- •He 0.05 0.28 0.25 -H- • •H- 0.50 0.24 0.20 -C-- •c- 0.50 0.34 0.30 -N- • •N- 0.85 0.31 0.27 -NH- • -N- 0.31 -o-- •o- 0.95 0.30 0.27 -OH- •O- 0.28 £/(H-bond)= 20 kJ/mol Vliv solventu (vody) polarizace/orientace atomů/skupin v molekule orientace molekul solventu maximální energie (entalpie) elektrostatických interakcí za cenu snížení entropie voda netvorí electrostatickou "bariéru" formálně snižuje e increases cq —> ereo F = 1 Q1Q2 G © © 0 © H-vazby: 40kJ/mol 0.1 MPa plyn 30 kJ/mol 12 kJ/mol 18 kJ/mol - 30 kJ/mol - 40 kJ/mol + 10 kJ/mol 0 kJ/mol - 28 kJ/mol + 28 kJ/mol -► entropie 1M roztok orientace molekul solventu (vody) maximální energie (entalpie) H-vazeb za cenu smzenf entropie 6 možných orientací entropický příspěvek — RT In 6 = —15 kJ/mol 3 možné orientace entropický příspěvek —RT\n3 = — 7,5kJ/mol shluknutí nepolárních postranních řetězců snižuje entropii (méně molekul vody s omezenou orientací) nejdůležitějšf příspěvek k -AG Ala: 2.5kJ/mol, Leu: 8kJ/mol, Phe: 12kJ/mol nespecificiký AH -TAS AG Typ kJ/mol podmínky RT 2,5 at 300 K (27 °C) kovalentnf vazba 350 C-C ion-ion 460 vzdáleny 0,3 nm ve vakuu ion-ion 150 vzdáleny 0,3 nm uvnitř proteinu ion-ion 12 vzdáleny 0,3 nm na povrchu proteinu dipol-dipol 30 vzdáleny 0,3 nm ve vakuu dipol-dipol 10 vzdáleny 0,3 nm uvnitř proteinu ion-dipol 41 vzdáleny 0,5 nm ve vakuu ion-dipol 14 vzdáleny 0,5 nm uvnitř proteinu H-vazba 20 ve vakuu (AG « Aíf) H-vazba 6 ve vodě (AG « -TA5) hydrofobnf efekt 8 na Leu hydrofobnf efekt 12 na Phe